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【文/冉浩】 开灯睡觉的一晚 春末的某个晚上，我们一行人风尘仆仆地入住了南方的一家宾馆。这是一家条件还不错的宾馆，大堂很气派，房间也很宽敞，我独享一张大床。 只不过，问题就出在这张床上。 当我拖着疲惫的身子冲完澡，正要睡觉时，就看见枕头旁边，在床头和床体的黑暗缝隙里，伸出了一对长长的触角，还露出了一个小脑袋，就像齐天大圣头上的两根长翎一样微微摆动。我顺着“大圣”的头往阴影中望去，好家伙，是一只硕大的蟑螂！ 哪怕我有点儿昆虫学的背景，遇到这种场面，也有点儿不淡定了。 我决定试着抓住它。 我打算用手去捏住它的触角，把它拎出来处理掉。 然而，现实比想象残酷多了。这家伙只往后移动了不到半厘米，就完全缩进缝隙里，我的手根本伸不进去。我和它就这样大眼瞪小眼，陷入了僵持状态。
善于躲藏在角落里的美洲大蠊 那一刻，我有点儿想联系前台换房，但想想时间太晚了，就不愿折腾了。更关键的是，倘若一个宾馆出现了蟑螂，就绝不会是一间客房的孤立事件，所以换房没有意义。难道三更半夜的，我还能叫上同伴重新找旅店吗？我要置接待方的颜面于何地？还是忍了吧。 但是，关灯睡觉时，内心仍然很纠结。既然知道了这里有蟑螂，觉就很难睡踏实了。更何况我睡熟了还有打呼噜的毛病，如果有只蟑螂跑到我嘴里，估计我也不会知道。请不要笑，我当时真是这样想的。 不过，作为一个了解昆虫的人，我很快有了对策。蟑螂这类昆虫有个很明显的习性，那就是避光性。也就是说，它们不喜欢在强光下活动。于是，我把卧室的灯全都打开了，然后倒在床上蒙头大睡。可能由于身体非常疲乏，我这一觉睡得很香甜，至于其间有没有吞下蟑螂，谁知道呢？ 次日清晨，临走之际，我趁着大家都在大厅无人注意的时候，小声提醒了前台关于房间有蟑螂的事情，对方自然是连声道歉和致谢，至于后来他们到底有没有治理，那就不知道了。 我遇到的这种蟑螂，通常被称为美洲大蠊(Periplaneta americana)，差不多是蟑螂中体型最大的，是南方城市家庭中最常见的害虫之一，也是入侵物种。但它的原产地不是美洲，而极有可能是在非洲或南亚的热带地区，目前认为是非洲的观点占主流，在非洲南部和西部的热带地区还可以找到美洲大蠊的野生种群。不过，毫无疑问，它们很早就在美洲安了家，那里也成为它们向世界各地扩散的重要站点。 美洲大蠊过去也被称为“船蟑螂(ship cockroach)”，这说明它和船队之间具有密切的关系。 1945年，詹姆斯·瑞恩(James Rehn)曾提出假说，他认为美洲大蠊是随着黑人奴隶贸易的某条航线从非洲西海岸到达美洲和世界其他地方的。但在威廉·贝尔(William D.Bell)引用的一则私人通讯里，提到了1625年在美洲收集的美洲大蠊样本。虽然黑人奴隶贸易的历史更久远，但这个时间记录仍比那条航线的开辟记录要早，这就意味着，要么在更早的时候美洲大蠊已经通过其他路线入侵了美洲，要么这条贸易路线的开辟时间比之前认为的更早。 尽管美洲大蠊最初的扩散路线比较模糊，但不管怎么说，它的原产地确实不在美洲，包括它的近缘种属在美洲也都没有分布。在我国，美洲大蠊入侵的历史也很难确认，该物种被收录在了《中国自然生态系统外来入侵物种名单(第四批)》中。 作为一种室内害虫，美洲大蠊带来的最直接的麻烦就是让人的身心在极短的时间内变得不太愉悦，特别是当你躺在床上休息时却不知道它们什么时候会爬到你的身上、钻进你的衣服和书包，或者偷吃你的食物和储粮，等等。当然，毫无疑问的是，它们有可能携带病菌，比如绿脓杆菌、变形杆菌、沙门菌、志贺菌属、伤寒沙门菌及寄生虫卵。即使你称之为“爬行的苍蝇”，那也不为过。
处于不同发育阶段的大大小小的美洲大蠊 不过，蟑螂的行踪要比苍蝇隐蔽得多。它们与我们的活动时间几乎不重叠。因此，它们往往会在入侵你家很久之后，才会因为一些偶然的事件与你相遇。有个很有道理的说法是，倘若你在家里发现了一只蟑螂，那就意味着你的家里已经有了一群蟑螂。当然，它们的社会性其实并不太强。 这些蟑螂是从哪里来到你家的？也许是随某个物品被携带进入，也许是通过门窗的缝隙等从邻居家或环境中来。总体来说，建筑物越久远、居住的时间越长、居住的人员越多越杂，蟑螂出现的概率就越大。当然，也与居住环境的整洁程度有关。与那些在野外大肆扩张的入侵物种不同，这些室内入侵物种在野外的生存状况并不好，它们依附于人的居住环境，人口越多，它们的生活就越滋润。 更小更强的“小强” 近年来，另一种蟑螂——德国小蠊(Blattella germanica)在我国快速扩张。 德国小蠊在体型上比美洲大蠊小很多，它们虽然都是蟑螂类，但亲缘关系还是有点儿距离的。严格来讲，蟑螂应该是指蜚蠊类昆虫，在分类学上属于昆虫纲蜚蠊目，种类繁多，我国也有不少本土物种。在所有可以被明确地称为蟑螂的昆虫中，有大约不到1%，也就是不到40个物种，是生活在人类住所中的。目前在我们家里闹得很凶的那几种，其中多数都不是本土物种。 德国小蠊的来源问题可能比美洲大蠊还要扑朔迷离，以至于迄今为止生物学家都没有在野外找到德国小蠊的种群，这意味着我们无法准确地知道它们的原产地。是欧洲的德国吗？很遗憾，这也是个乌龙事件。 事实上，德国小蠊被欧洲人所熟知是通过著名的七年战争。这场涉及全球殖民列强的战争主要发生在1756到1763年，虽然规模不及后来的两次世界大战，但也深刻地改变了世界格局。 在这场战争中，英国殖民势力获得了大量好处，法国则遭到重创。俄罗斯的态度前后摇摆，在大部分时候，它与普鲁士(德国前身之一)处于敌对关系。这种关系也体现在对待这种蟑螂的态度上，俄罗斯人称其为“普鲁士蟑螂”，德国人则称其为“俄罗斯蟑螂”。但最终一锤定音的是生物科学命名法的创立者林奈。1767年，林奈描述了这种昆虫，并根据自己手中标本的产地赋予其种小名“germanica”(德国的)，为它们正式贴上了德国标签。 但根据詹姆斯·瑞恩的推测，这种昆虫和俄罗斯有关——它们可能在俄罗斯南部潜伏了数百年，并且在另一场更早的从1618年到1648年席卷欧洲的三十年战争中被带到了西欧。至于德国小蠊是如何到达俄罗斯的，瑞恩认为源头可能还是非洲，主要是东北非地区。 唐乾(Qian Tang)等人在2019年发表的论文则认为，德国小蠊看起来和亚洲热带地区的一些蜚蠊物种具有更近的亲缘关系，由此认为德国小蠊可能源自南亚，在18世纪前后入侵欧洲，并从那里快速向世界各地传播。
德国小蠊 德国小蠊的扩散势头非常凶猛，它们已经取代了一些地方原本的室内蟑螂物种，甚至是一些地方的美洲大蠊。相比之下，德国小蠊有一些显而易见的优势。它们的产卵量更大，发育时间更短，因此具有更大的繁殖潜力。此外，德国小蠊的雌虫会将卵鞘携带在身上，这无疑增加了卵的安全性，提高了成活率。德国小蠊较小的体型也使得它们更容易隐藏，以及通过一些微小的通道进行转移。 从防控上讲，德国小蠊还有一个麻烦之处：很容易因为长期使用特定药物而表现出耐药性，且似乎比美洲大蠊更突出。根据武汉市铁路局的调查，由于列车内长期使用化学防治手段，测试中的德国小蠊对7种杀虫剂均不同程度地产生了抗性。贵州毕节的调查显示，当地不同区域的德国小蠊对不同的杀虫剂表现出了不同程度的抗性，这可能与当地使用杀虫剂的倾向有关。其他一些地方也有类似的报道。 德国小蠊产生抗性的原因可以归结为行为和生理两个方面。 一些信息显示，具有抗性的德国小蠊似乎在行为上有规避相应药物的趋势。这些抗性行为往往也与毒饵的拌料成分相关联，也就是说，德国小蠊不只是在识别药物，也在识别与药物一同投放的诱饵。 这很好理解，对昆虫起到筛选作用、促进抗药行为产生的是药物与饵料的混合物，自然产生的规避行为也是针对整体成分的。因此，在投药一段时间后，改变饵料的成分有助于减少德国小蠊对毒饵的抗性。 不过，生理上的变化才是德国小蠊产生耐药性的关键所在。 一方面，在抗性德国小蠊体内，代谢活动也发生了变化，比如一些酶的活性提高。 酶是生物体内用来改变生命活动速度的物质，由生物体内的细胞合成，并作用于特定的生命活动过程。不同的酶能够实现不同的功能，比如，一些酶能促进一些物质的合成，另一些酶则能加速一些物质的分解。 水解酯酶的活力提高能够帮助对抗药物毒死蜱，事实上这类酶对有机磷类、氨基甲酸甲酯类药物的抗性起关键作用，对除虫菊酯类药剂也有一定的作用。多功能氧化酶则可能与对抗除虫菊酯类药剂有关，事实上，它能够将脂溶性有毒物质转变为水溶性物质以加快其排出体外。除此以外，谷胱甘肽S–转移酶是昆虫体内主要的杀虫剂解毒酶。简言之，这些酶的活性的显著提高会增强德国小蠊的耐药性。 另一方面，一些抗性德国小蠊身体细胞表面的药物受体变得不敏感了。 受体是细胞表面的特定结构，能够接受来自细胞外的化学信号。当然，这些信号从本质上说就是一些化学物质，被激活的受体会启动细胞的某些生命过程，其中一些是有利的，而另一些则可能是致命的。 比如，高毒性的接触性有机氯类杀虫剂狄氏剂会抑制神经兴奋，其实就是干扰神经之间的化学信号受体，但如果德国小蠊的γ–氨基丁酸受体发生突变，就会产生耐药性，这一突变往往发生在该受体的第302位氨基酸上。这一突变会同时产生对环戊二烯类和吡唑类、有机氯类、二环磷酯类和二环苯甲酸酯类等作用机理类似的杀虫剂的抗性。 除以上这些因素以外，近年来，还有研究表明德国小蠊肠道内的微生物等也有助于提高其耐药性。 总而言之，德国小蠊是一个因为化学杀虫剂的筛选作用而导致入侵物种局部种群产生耐药性的典型例子。鉴于此，如果使用化学药剂对德国小蠊进行杀灭，就应该定期更换药物，或者对药物进行交替使用，这在一定程度上能够控制德国小蠊的种群，同时保证药物的杀灭效果。此外，也可以考虑使用生物类杀虫剂，比如寄生菌粉等。 当然，对付德国小蠊，还得像对付其他入侵物种一样进行综合治理，包括改变室内起居环境、切断传播通路、定期清理等，在大多数情况下只靠药物控制是很难将其彻底清除的。 全球变暖与南虫北上 法老蚁、白蚁甚至是德国小蠊和美洲大蠊，其实更适合温暖的环境。它们之所以能够在北方扩散，主要原因是随着人们生活水平的提高和暖气设施的普及，它们能够借助室内温暖的环境躲过寒冷的冬季。一旦脱离了人类的居住环境，南虫在北方生存还是很不容易的。 不过，现在的形势有所变化，一些原本只能在室内生活的虫子，如今有了更多进入野外的机会，其背后原因正是全球变暖的气候现象。 尽管仍有一些人认为这是因为我们正处在地质历史上的间冰期，但全球气候正在变暖是不争的事实。1880—2012年，全球地表平均温度大约升高了0.85℃，1983—2012年是过去1400年来最热的30年。这与人类社会持续向大气中释放温室气体有关。自1750年工业化开始以来，大气中的温室气体明显增加，到2006年5月大气中的二氧化碳含量已达385ppm(百万分之一含量)，增加了30%；今天，这一数值突破了400ppm。 气候的变化干扰了原本的洋流和大气环流，造成陆地上的气候异常；除了全球平均气温的升高，也带来了局部地区的极端干旱或多雨，极端高温或低温。但总的来说各地的平均气温还是升高了。这一变化引起了生态系统的响应，也带来了许多问题。 昆虫是变温动物，不具备体温调节能力，因此它们从发育到活动都受到温度的影响，甚至可能超出多数人的估计。 以苍蝇为例，它们的活动时间变得越来越长，由于昆虫的生长发育与温度有关，卵的孵化、幼虫的成长速度正在加快，食源性疾病的发生概率将因此上升。目前，全球每年约有1/10的人受到食源性疾病的困扰。一个典型的例子是弯曲杆菌造成的食物中毒。 弯曲杆菌是一种肠道细菌，可能在很大程度上经由苍蝇传播，患者通常在感染细菌的2~5天后出现疾病症状。常见的临床症状包括腹泻(经常带血)、腹痛、发热、头痛、恶心和(或)呕吐，病程会持续几天，并且有可能造成严重的并发症，甚至致人死亡。它是腹泻的四大病因之一。加拿大科学家根据苍蝇活动的变化对这一疾病进行了预测，预计到2080年，蝇类数量的增加将造成当地弯曲杆菌中毒的发病率翻倍。 再比如蚊子。有很多臭名昭著的疾病都可以由蚊子来传播，包括疟疾、黄热病、登革热、淋巴丝虫病等。其中，疟疾每年能造成2亿多人感染。患者通常在被携带病毒的蚊虫叮咬后的一到两周内出现症状，一开始症状可能会比较轻，包括发热、头痛和寒战，难以发现是疟疾。但如果不在24小时内进行治疗，恶性疟疾就可能会发展成严重疾病，往往会致命。 近年来，随着旅游、贸易等全球人口、货物的流动，一些原来只局限在某些地域的蚊媒疾病呈现出辐射传播的势头。 比如，白纹伊蚊(Aedes albopictus)是我们身边一种常见的蚊子，因为身上长有黑白斑纹而被外国人称为“亚洲虎蚊”，可以传播多种致命疾病。它们在20世纪最后的20年内入侵了美洲，现在已经成为那里最常见的蚊子之一。白纹伊蚊喜欢较炎热的环境，并且因为气候变暖而逐渐北上，如果全球变暖的趋势继续，它们有望进一步扩大地盘。 另一种被称为北美瓶草蚊(Wyeomyia smithii)的蚊子虽然没有太大危害，但却被发现基因和繁殖周期都发生了改变，以适应日益变化的气候，这绝不是一个好兆头。 昆虫对气候变暖的响应不仅限于此，它们的适生区域正在拓宽，或者说地理分布范围正在扩大。比如，1960—2000年，日本的主要水稻害虫稻绿蝽(Nezara viridula)的分布范围向北扩展到大阪，迁移了70千米。再比如，黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的耐热种群的分布范围在澳大利亚东海岸提高了4个纬度。这就是在北半球出现的“南虫北上”的现象，这一现象在我国同样明显，大约20年前，我在任国栋教授的应用昆虫学课上就听过这个词了。 在一个国家内部的本土物种由南向北扩张，也算生物入侵吗？ 是的，这毫无疑问。界定生物入侵的地理范围不是以国界为标准的，而是以其原有分布地和原有生境为标准的。当一个物种进入新的分布范围或新的生境，并对被入侵的生态系统造成破坏时，就可以被视为入侵物种。 另一个问题是，昆虫和植物的关系受到了影响。 在某种意义上，昆虫和植物是一个整体，双方处于某种类似于合作的状态。植物为昆虫的幼虫(或若虫)提供食物，昆虫的成虫反过来为植物传粉。由于昆虫的寿命很短，它们在一年的特定时间里处于特定的状态，比如，在某些月份处于以进食和生长为主要目标的幼虫期，而在另一些月份则处于以繁殖为主要目标的成虫期。在正常情况下，昆虫的发育阶段和宿主植物的生长阶段是匹配的，比如在某些植物开花的时候，为它们传粉的昆虫也恰好变为成虫状态。 然而，气候变化不仅改变了昆虫的生长周期，也会影响植物的生长周期。这会导致昆虫和植物在时间匹配上出问题，也就是同步性受到破坏，其结果可能不利于植物，也可能不利于昆虫，或者可能对两者都不利，并有可能引起一系列的关系变化。比如，格陵兰的一种木虱(Cacopsylla groenlandica)由于孵化时间与原寄主物种柳树的发芽时间不再匹配，其寄主由一种柳树扩大到了4种柳树。 这是一种冲击和混乱，倘若我们跳出昆虫与植物的范畴，放眼整个生态系统，其受到影响的规模还要宏大得多。
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